>>Ветроэнергетика
>>Сабинин Г. Х. Теория идеального ветряка
Сабинин Г. Х. Теория идеального ветряка
Еще остается неясным вопрос о потребной энергии для образования присоединенной массы. Рассмотрим два случая: с одной стороны, случай движения ветряка в покоящейся беспредельной жидкости, а с другой стороны — движение диска также в покоящейся жидкости. При этом диаметры диска и ветряка и скорости их движения подберем так, чтобы вихревые соленоиды, образующиеся в том и другом случае, были бы равного диаметра и с одинаковой циркуляцией на единицу длины.
Тогда для ветряка при его скорости движения V будем иметь
(4)
для диска
(34)
при скорости его движения v2 . Присоединенная масса, увлекаемая как ветряком, так и диском одна и та же в обоих случаях и равна
Можно предположить, что работа, идущая на образование при соединенной массы, одинакова в том и другом случае.
В случае диска она производится исключительно за счет внешней силы Р2, перемещающей диск и потому может быть легко вычислена:
(35)
Но кажущаяся живая сила движения присоединенной массы будет
(36)
Сравнивая выражения (35) и (36), мы видим, что энергия, потра ченная на образование присоединенной массы, в два раза более кажущейся живой силы присоединенной массы.
Таким образом, образование присоединенной массы связано с потерей энергии, равной кажущейся живой силе присоединенной массы, подсчитанной по скорости влечения
Пользуясь последним положением, мы можем составлять уравне ние баланса энергии работающего ветряка, беря его относительно любых координат.
При координатах, неподвижных по отношению к ветряку, урав нение баланса напишется так:
где:
(5)
Для случая движения ветряка в неподвижной среде уравнение баланса будет:
Решение обоих уравнений, конечно, дает один и тот же результат
совпадающий с выражением (11).
